A világszerte több mint 10 millió embert érintő agyi rendellenességet, a Parkinson-kórt a dopamin neuronok fokozatos elvesztése okozza. Ezen neuronok elvesztése akaratlan remegéshez, merevséghez és egyensúlyzavarokhoz vezet. Bár léteznek gyógyszerek e tünetek kezelésére, a betegség előrehaladását lassító gyógyszerek nem léteznek. Találtunk azonban egy olyan agyi fehérjét, amely képes lehet megakadályozni a dopamin neuronok elvesztését. Ez a felfedezés fontos lehet a kezelések kifejlesztésében.

A tudósok már évek óta vizsgálják a neurotrófikus faktorok alkalmazását a Parkinson-kór progressziójának lassítására. Ezek a fehérjék általában az agyban találhatók, és fontos szerepet játszanak a különböző típusú neuronok védelmében és táplálásában, beleértve a dopamin neuronokat, amelyek kritikus szerepet játszanak a mozgás szabályozásában.

1993-ban az egyik neurotrófikus faktorról, az úgynevezett gliasejtvonalból származó neurotrófikus faktorról (GDNF) megállapították, hogy laboratóriumi tesztekben védi a dopamin neuronokat. A kiterjedt laboratóriumi vizsgálatokat követően, amelyekben a GDNF sok előnyt mutatott, a 2000-es évek elején megkezdődtek a klinikai vizsgálatok.

Ezekben a kísérletek során a GDNF-et közvetlenül a Parkinson-kóros betegek agyába juttatták be. Ígéretes eredményekről számoltak be a korai kísérletekből, amelyekben kis számú beteg mindegyike kapott GDNF-kezelést. A kutatókat izgatottá tette a neurotrófikus faktorok Parkinson-kór kezelésére való felhasználásának lehetősége.

A kezelés hatékonyságának bizonyításához azonban olyan klinikai vizsgálatokban kell tesztelni, amelyekben a betegeket véletlenszerűen osztják el a kísérleti gyógyszer vagy placebo között. Létrejött egy GDNF klinikai vizsgálat, de sajnos azt mutatta, hogy az agy GDNF-fel történő kezelése nem javította jelentősen a Parkinson-kórban szenvedő betegek mozgási tüneteit a placebót kapó betegekhez képest.

A GDNF agyba juttatásának javítására tett kísérletek ellenére a GDNF 2019-es placebo-kontrollált klinikai vizsgálata még mindig kiábrándító eredményeket hozott. Ez hatalmas csapás volt a Parkinson-kóros közösség számára, és ahhoz vezetett, hogy a kutatók megkérdőjelezték a neurotrófikus faktorok potenciális előnyeit.

Az agyi eredetű neurotrofikus faktor molekulájának illusztrációja.
Az agyi eredetű neurotrofikus faktor (BDNF) molekulája. StudioMolekuul/

De kutatásaink ígéretesnek találtak egy másik neurotrófiás faktorban, a GDF5-ben. Ez a neurotrófikus faktor a GDNF-fel rokon, de más módon fejti ki hatását a dopamin neuronokra. A GDF5 fontos szerepet játszik a dopamin neuronok normális fejlődésében és működésében. Laboratóriumi vizsgálataink kimutatták, hogy a GDF5-nek védő hatása van ezekre a neuronokra, amely ugyanolyan erős, mint a GDNF hatása.

Legutóbbi, a Brain című folyóiratban közzétett tanulmányunk szerint a GDF5-nek jótékony hatása volt a Parkinson-kór egy patkánymodelljében, amelyben a GDNF korábban hatástalannak bizonyult. Ez a különleges patkánymodell lehetővé tette, hogy jobban utánozzuk az emberi Parkinson-kórt, mint azok a patkánymodellek, amelyeket a GDNF-fel kapcsolatos korábbi vizsgálatokban használtak – és amelyek a klinikai vizsgálatok engedélyezéséhez vezettek.

Vizsgálatunkhoz többlet alfa-szinukleint (egy olyan fehérjét, amelyről úgy gondolják, hogy részt vesz a Parkinson-kórban) juttattunk az agyba, hogy a Parkinson-kórt utánozzuk. Ezután a humán GDF5 fehérjét előállító gént juttattuk az agyba. Hat hónappal később megszámoltuk a dopamin neuronok számát az agyban. Azt találtuk, hogy a kezeletlen csoportban a dopamin neuronok mintegy 40-50%-a elpusztult, de ez nem volt megfigyelhető a GDF5-tel kezelt csoportban. Azt is megállapítottuk, hogy a GDF5 növelte a dopamin mennyiségét az agyban. A következő lépésünk az, hogy megvizsgáljuk, a betegség melyik stádiumában a legjobb a GDF5-öt az agyba juttatni, hogy lelassítsuk a betegség előrehaladását.

A kutatók a GDNF klinikai kísérletek kudarcát azzal magyarázzák, hogy a Parkinson-kór kialakulásakor egy RET nevű fehérje elpusztulhat az agyban. A RET szükséges ahhoz, hogy a GDNF a dopamin neuronokra hasson. A GDF5 azonban egy másik útvonalon keresztül hat – így nincs szüksége a RET-re. Tanulmányunk azt is megállapította, hogy a GDF5-nek a dopamin neuronokra gyakorolt hatásához szükséges sejtkomponenseket a Parkinson-kór nem pusztítja el.

A legfontosabb megállapításaink az, hogy a GDF5 védő hatást gyakorol a dopamin neuronokra a Parkinson-kór legismertebb laboratóriumi modelljében, és hogy a GDF5 működéséhez szükséges sejtkomponenseket nem pusztítja el a Parkinson-kór. Ezek nagyon ígéretes eredmények, és azt jelentik, hogy a Parkinson-kór új, neurotrofikus faktorokra összpontosító terápiájának keresését folytatni kell.